半煤岩巷道围岩变形破坏分析及支护技术研究＊

张 勇 张江利 张西斌 刘珂铭 许力峰 李艳君 杨维帅

（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083）

半煤岩巷道围岩变形破坏分析及支护技术研究＊

张 勇 张江利 张西斌 刘珂铭 许力峰 李艳君 杨维帅

（中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083）

曙光矿专用行人巷为半煤岩巷道，巷道变形破坏严重。利用霍克－布朗（Hoek－Brown）强度准则计算了专用行人巷的松动圈范围，并对巷道围岩破坏进行了岩层影像探测研究，基于松动圈支护理论提出了相应的支护措施，并对支护效果进行了现场观测，取得了良好应用效果。

半煤岩巷 霍克－布朗准则 松动圈 钻孔探测 巷道支护

1 工程概况

曙光煤矿专用行人巷布置在3＃煤层中，沿3＃煤层底板掘进，为半煤岩巷道，巷道围岩均为实体，延伸段埋藏深度为380～760m。3＃煤层走向南北方向，煤层倾角为2～10°，煤层平均厚度为1.07m，煤层岩性柱状图见图1。

图1 煤层岩性柱状图

专用行人巷掘巷宽3.8m，净宽3.6m，帮高1.5m，半圆拱半径为1.9m，净半径1.8m。采用锚、网、索、喷联合支护。锚杆呈矩型布置，间排距为900mm×900mm，顶锚杆使用ø20mm×2200mm的左旋螺纹钢锚杆，帮锚杆使用ø16mm×1 8 0 0mm的A 3钢锚杆，顶锚杆扭矩力不小于120N·m，帮锚杆扭矩力不小于90N·m。锚杆全部使用400mm×280mm的“W”钢带沿巷道方向连接。锚索采用ø17.8mm×6500mm的钢绞线锚索及配套锚具，间排距为1200mm×1800 mm，每排5根。钢筋网的规格为2150mm×1000 mm，网格大小为150mm×160mm，用ø6.5mm的钢筋加工而成，混凝土喷层厚度100mm。在矿井生产过程中发现，现有的支护方案下，巷道两帮收缩严重，底臌量大，巷拱角岩层与煤线处发生错动，岩层向巷道内突出，出现台阶式变形，严重影响了矿井的正常生产运输。……